[发明专利]一种毫米波通信系统的信道估计方法及系统

权利要求书

1.一种毫米波通信系统的信道估计方法，其特征在于，包括：

获取RIS辅助的MIMO多用户通信场景；

根据RIS辅助的MIMO多用户通信场景确定BS-RIS信道、RIS-用户信道、BS-用户信道表达式，通过DFT矩阵将BS-RIS信道、RIS-用户信道、BS-用户信道表达式转化成稀疏化的角度域信道表达形式；

在RIS附近设置已知BS和RIS位置的测试点T1，测试点T1配置为单天线；

关闭RIS，控制测试点T1向BS发送导频信号，根据测试点T1向BS发送的导频信号利用上行信道估计方式完成BS-T1的信道估计；接着开启RIS，测试点T1继续向BS发送导频信号，根据导频信号利用VAMP算法得到BS-RIS-T1级联信道的信道估计，根据RIS位置和测试点T1位置，计算出T1-RIS的直达径信道，利用所述BS-RIS-T1级联信道的信道估计和T1-RIS的直达径信道计算BS-RIS信道估计；

保持RIS开启，控制测试点T1向所有用户发送导频信号，根据测试点T1向所有用户发送导频信号利用VAMP算法进行T1-RIS-用户级联信道估计，利用T1-RIS-用户级联信道估计和T1-RIS的直达径信道计算RIS-用户信道估计；控制所有用户向BS返回RIS-用户信道估计并向BS发送正交导频信号，根据正交导频信号在BS处进行多用户分离，通过所述BS-RIS信道估计和RIS-用户信道估计，计算得到BS-用户信道估计。

2.根据权利要求1所述的毫米波通信系统的信道估计方法，其特征在于，所述RIS辅助的MIMO多用户通信场景为：

以时分双工模式运行的RIS辅助的多用户通信系统，该多用户通信系统中BS和RIS各配备M根天线和N个反射单元，每个用户为单天线且用户总数为K；

利用几何信道模型构建所述多用户通信系统中的BS-RIS信道，RIS-用户信道，BS-用户信道，分别表示为天线域信道形式：

其中，L_g,L_r,k和L_d,k分别为BS-RIS信道，RIS-用户信道，BS-用户信道的多径数，χ_g,χ_p,k和χ_q,k分别表示BS-RIS信道，RIS-用户信道，BS-用户信道的复增益，和分别表示BS-RIS信道的离开角和到达角，和分别表示RIS-用户信道的离开角和BS-用户信道的离开角，和分别表示BS-RIS信道的离开角导向矢量和到达角导向矢量，和分别为RIS-用户信道和BS-用户信道的离开角导向矢量，且BS和RIS都是均匀线阵，上标H表示共轭转置，和具体表示为：

其中，λ是波长，δ_BS和δ_RIS分别是BS和RIS的间距，且δ_BS＝δ_RIS＝λ/2，j表示复数单位。

3.根据权利要求2所述的毫米波通信系统的信道估计方法，其特征在于，

通过DFT矩阵将BS-RIS信道、RIS-用户信道、BS-用户信道表达式转化成稀疏化的角度域信道表达形式，具体表达式为

其中，和分别为M×M维和N×N维DFT酉矩阵，

表示复数域M×M维,表示复数域N×N维。